Больцман. Термодинамика и энтропия

В сегодняшней картине спор Больцмана — Маха дает ничью: с одной стороны, Мах был прав, утверждая, что любая материя — это энергия, и даже в некотором смысле отрицая существование атомов (по крайней мере в качестве основополагающих конструктов); с другой стороны, Больцман был прав, представляя материю в несколько квантизованном виде, не непрерывной, а дискретной, и рассматривая теорию вероятностей в качестве отправной точки. Можно сказать, что на самом деле в споре победили факты, и природа оказалась намного более утонченной, чем мог предположить какой-либо ученый XIX века.

Но зато становится ясно, что вся физика XX и даже XXI века несет в себе наследие Больцмана: живы его методы и его идеи в сфере термодинамики; живы споры, которым он посвятил себя, и его тонкие догадки о природе времени. Также живы достижения поколения великих физиков и химиков, которых он обучал и чьи имена постепенно появлялись в этой книге. Больцману не удалось преодолеть неврастению, и он сдался, как раз когда мог бы начать наслаждаться своим вкладом; можно сказать, что ему не удалось пережить самого себя. После него остались семья, научное наследие и боль, большая, чем он сумел вынести. После этого полноватого жизнелюба осталось намного больше, чем надгробие с выбитой на нем формулой: осталась научная работа, наводящая на размышление и (почему бы и нет) вызывающая улыбку.

Список рекомендуемой литературы

Atkins, Р., Las cuatro leyes del universo, Barcelona, Espasa, 2008.

Boltzmann, L., Escritos de mecdnica у termodindmica, Madrid, Alianza Editorial, 1986.

Carnot, S., Reflexiones sobre el poder motriz del fuego, Madrid, Alianza Editorial ,1987.

Carroll, S., From eternity to here: the quest for the ultimate theory of time, Nueva York, Dutton, 2009.

Gamow, G., Biografta de la ftsica, Madrid, Alianza Editorial, 2007.

Gribbin, J., Historia de la ciencia, 1543-2001, Barcelona, Critica, 2003.

Kuhn, T.S., La estructura de las revoluciones cientificas, Madrid, Fondo de culture economica, 1981.

Penrose, R., Ciclos del tiempo: una extraordinaria nueva vision del universo, Barcelona, Debolsillo, 2011.

Sanchez Guillen, J., L.E. Boltzmann, el cienttfico que se adelanto a su tiempo, el hombre que lo vivio intensamente, Zaragoza, Prensas Universitarias de Zaragoza, 2009.

Schneider, E.D. y Sagan, D., La termodindmica de la vida: ftsica, cosmologia, ecologta у evolucion, Barcelona, Tusquets, 2008.

Указатель

Н-теорема 13, 50, 56, 61, 64, 73

Авогадро число 45

аксиоматизация 110

антропный принцип 135, 136

Аррениус, Сванте 9, 71, 113

атомная теория 8, 9,11, 12, 13, 19, 29, 31-35, 37, 40, 56, 73, 105, 108, 126, 130, 146

Бернулли, Даниил 42, 44

беспорядок 8, 9,65, 90, 91, 94, 133, 140

Бойль, Роберт 21, 22

Больцман Артур 95

Ида 95, 122

Людвиг Хуго 13, 95, 102

Эльза 95, 125

Больцмана принцип 90

распределение 13, 48, 57, 59, 64, 79, 82, 84, 85, 87, 89, 91, 112

уравнение 13, 35, 42, 56, 59-61, 90, 108

больцмановский мозг 138-141, 145

Большое сжатие 144, 145

Большой взрыв 63, 142-145

броуновское движение 147

Бунзен, Роберт 54, 55

Бунзена горелка 55

вечное возвращение 109, 110

временная асимметрия 58, 131, 134, 135, 140-146

Гаусс, Карл Фридрих 48

Гей-Люссак, Жозеф Луи 22, 24, 28

Гельм, Георг Фердинанд 106, 108

Гиббс, Джозайя Уиллард 89

Голд, Томас 143, 144

Голда вселенная 144 Гук, Роберт 22

Дарвин, Чарльз 9, 11, 106, 119, 120

двойной временной стандарт 134, 136

Джоуль, Джеймс Прескотт 21, 26-28, 30

Дирак, Поль 152

Дирака поле 152

дискретизация 64, 82, 84, 147, 148

длина свободного пробега 44

Доплер, Кристиан 38, 39

живая сила 82, 84, 85

закон сохранения энергии 26, 30, 33, 106

значение соответствия 31, 42

Институт физики на улице Эрдберг 38-41

Карно, Николя Леонар Сади 20, 23-26, 29, 30, 32, 42, 43

машина 24, 26, 30, 32, 42

цикл 24, 29, 43

квантизация 148

квантовая механика 8, 12, 40, 49, 53, 63, 64, 74, 107, 130, 142, 147-149, 151-153

Кельвин, лорд 31, 75 (см. также Томсон, Уильям)

кинетическая теория газов 32, 41, 42, 44, 46, 48, 50, 57, 112, 129, 135.141

Кирхгоф, Густав 54, 55, 62, 89, 100

Клаузиус, Рудольф 8, 29-34, 41-44, 46, 61, 91, 133

Клейн, Феликс 108, 122, 129, 131

Клейна бутылка 131

комплексия 85-88, 91

космология 117, 123, 132, 142, 144, 146

Кун, Томас 11, 120, 121

Кэрролл, Шон 146

Лавуазье, Антуан 20, 21

Лошмидт, Йозеф 20, 39, 40, 41, 44, 45, 58, 64, 73-78, 80, 81, 103, 118, 135.141

Лошмидта возражение 40, 72-77, 80, 81, 135 (см. также парадокс обратимости)

макросостояние 84, 90, 91

Максвелл, Джеймс Клерк 9, 18, 46, 47

Максвелла распределение 13, 48, 50, 51, 57, 60, 112 (см. также распределение Больцмана)

Мах, Эрнст 11, 49, 70-72, 97, 99, 104-109, 113, 118, 122, 125, 126, 129, 146, 148, 150, 153

Мейтнер, Лиза 69, 70

микросостояние 84, 90, 91

молекулярный хаос 58, 59, 76, 141

необратимость 25, 58, 76

Ницше, Фридрих 109-111

Ньютон, Исаак 10, 20, 47, 73-76, 105, 131, 134

обратимость 13, 40, 58, 64, 73, 74, 103

обращение времени 73, 131

органическая химия 33, 34

Оствальд, Вильгельм 13, 104, 106, 108, 109, 119, 122, 126

ось времени 10, 58, 81, 116, 131, 134-136

парадокс

обратимости 13, 40, 58, 64, 73